Review:  Enterocin  dari  Genus  Enterococcus  sebagai  Probiotik,  Antimikroba dan Biopreservatif

## (Review: Enterocyn from Enterococcus Genus as a Probiotic, Antimicrobial and
Biopreservative)
Hasria Alang 1
1 Biologi, STKIP-PI Makassar
Email : hasriaalangbio@gmail.com

## Abstract
Lactic  acid  bacteria  (LAB)  are generally  Recognized  As-Safe (GRAS)  and  produce antimicrobial  compounds  called  bacteriocin.  One  of  the  LAB  genera  is Enterococcus and produces a bacteriocin called enterocin. The purpose of this review is to examine the source and role of Enterococcus as a probiotic, antimicrobial and biopreservative. The results of the study of various reference articles show that, Enterococcus can be found from  various  sources  and  the  Enterocin  produced  can  be  used  as  an  antimicrobial, biopreservative and probiotic. Conclusion: the use of Enterococcus as a probiotic and biopreservative is often disputed. However, several studies suggest that cases of bacteremia and urinary tract infections by  the  genus  only  occur  in  people  who  have immune  compromised and Enterococcus that  have  been  resistant  to vancomycin.
Keywords : Lactic acid bacteria, Enterocin, GRAS and immune compromised

## Abstrak
Bakteri asam laktat (BAL) merupakan bakteri yang aman ( Generally Recognized As-Safe/GRAS ) dan menghasilkan senyawa  antimikrobial  yang  disebut  bakteriosin.  Salah  satu  genus  BAL  adalah Enterococcus dan  menghasilkan bakteriosin  yang  disebut  enterocin.  Tujuan  review  ini  adalah  untuk  mengkaji  sumber  dan  peranan Enterococcus sebagai  probiotik,  antimikroba  dan  biopreservatif.  Hasil  telaah  berbagai  artikel  rujukan  menunjukkan  bahwa, Enterococcus dapat  ditemukan  dari  berbagai  sumber  dan  Enterocin  yang  dihasilkan  dapat  digunakan  sebagai antimikroba,biopreservatif  dan  probiotik.  Kesimpulan:  pemanfaatan Enterococcus sebagai  probiotik  dan biopreservatif seringkali menjadi pertentangan. Namun beberapa penelitian menyebutkan bahwa kasus bakterimia dan dan infeksi saluran kemih oleh genus tersebut hanya terjadi pada orang yang mengalami immune compromised dan Enterococcus yang telah resisten terhadap vancomycin.
Kata kunci : Bakteri asam laktat, Enterocin, GRAS, dan immune compromised

## 1. Pendahuluan
Bakteri asam laktat tergolong bakteri yang aman ( Generally Recognized As Safe - GRAS) dan beberapa diantaranya  digunakan  sebagai  probiotik.  Salah  satu alasan bakteri ini digunakan sebagai probiotik karena menghasilkan  senyawa  antimikroba  yang  disebut bakteriosin.  Bakteriosin  adalah  peptida  antimikroba
yang  efektif  menghambat  pertumbuhan  bakteri patogen  manusia  maupun  hewan  yang  telah  resisten terhadap  obat  ( Multi  Drug  Resistant atau  MDR). Bakteriosin  telah  banyak  diaplikasikan  dalam biopreservasi pangan dan membunuh mikroorganisme patogen  terutama  yang  memiliki  kekerabatan  secara filogenetik sehingga dapat mengurangi
Article Info: Received: 1 June 2020 Accepted:  27  August 2020
DOI:
10.33772/pharmauho. v6i2.12276
kebergantungan  pada  penggunaan  antibiotik  dan pengawet kimiawi [1,2,3]. Sejauh ini diketahui bahwa BAL  tidak  bersifat  patogen  dan  aman  untuk dikonsumsi sehingga dapat dipakai untuk meningkatkan kesehatan manusia.
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa penggunaan  antibiotik  untuk  mengatasi  infeksi  telah menyebabkan terjadinya resistensi sehingga memengaruhi  efektivitas  dan  biaya  pengobatan. Senyawa  metabolit  BAL  yang  digunakan  untuk mengatasi  beberapa  penyakit  infeksi  lebih  efektif dibandingkan  dengan  antibiotik.  Hal  ini  dikarenakan BAL  mampu  menghambat  pertumbuhan  bakteri patogen yang merugikan bagi manusia, juga berperan sebagai  probiotik  yang  mampu  menyeimbangkan mikroorganisme intestinal. Senyawa metabolit ini juga mampu membunuh mikroba patogen penyebab busuk makanana,  sehingga  dapat  digunakan  sebagai biopreservatif [4,5,].
Salah  satu  kelompok  BAL  yaitu Enterococcus . Bakteri  ini  memiliki  bentuk  rantai  pendek  dan berpasangan. Review kali ini membahas tentang genus Enterococcus sehingga peranan atau manfaatnya dapat lebih  dimaksimalkan  di  masa  akan  datang.  Tujuan review ini adalah untuk mengkaji sumber dan peranan Enterococcus sebagai  probiotik,  antimikroba  dan biopreservatif,  sehingga  metode  yang  digunakan dalam  review  ini  adalah  dengan  membandingkan berbagai  artikel  terkait Enterococcus dari  berbagai sumber.

## 2. Enterococcus
Seperti  kelompok  BAL  pada  umumnya,  genus Enterococcus juga  menghasilkan  bakteriosin  yang disebut enterocin [6]. Beberapa contoh enterocin yang dihasilkan  oleh E.  faecium dan E.  faecalis dan  telah dikarakterisasi  seperti  terlihat  pada  tabel  1.Enterocin mudah  didegradasi  oleh  enzim  proteolitik,  sehingga aman bagi pencernaan manusia.
Gambar 1. Enteroccus [7]
Tabel 1. Bakteriosin yang diproduksi oleh Genus
Enterococcus Bacteriosin Kelas Mikroorganisme produser Enterocin a II E. faecium K2B1 Enterocin A b IIa E. faecium CTC492 Enterocin CRL35 b E. faecium CRL35 Enterocin P b E. faecium P Enterocin SE- K4 b E. faecalis K-4 Enterocin B b IIc E. faecium T136 Enterocin L50 (EntL50A/B b E. faecium L50 Enterocin 1071 (Ent1071A/B) b E. faecalis BFE1071 Enterocin Q b E. faecium Enterocin RJ-11 b E. faecalis RJ-11 Enterocin EJ97 b E. faecalis EJ97 Enterocin AS- 48 b E. faecalis S-48
Sumber : a [8], b [9]
Beberapa  hasil  penelitian  menyebutkan  bahwa kelompok Enterococcus dapat  digunakan  sebagai probiotik.  Penelitian  tentang Enterococus sebagai probiotik
diantaranya Enterococcus faecium
[10,11,12,13], Enterococcus faecalis [14,15],
Enterococcus  hirae F2  [16], Enterococcus  faecium L11  [17]. E.  fecium L3  dapat  digunakan  sebagai probiotik  sekaligus  menghasilkan  antimikroba  yang dapat menghambat pertumbuhan E. coli , E. coli M15, P. aeruginosa dan Klebsiella pneumonia [18].
Selain  itu,  Enterocin  yang  dihasilkan  bakteri tersebut  juga  dapat  digunakan  sebagai  antimikroba terhadap patogen maupun sebagai pembusuk makanan, sehingga dapat digunakan dalam biopreservasi  pangan  [19].  Enterocin  As-48  dapat menghambat pertumbuhan patogen Listeria monocytogenes,  Bacillus  cereus,  Staphylococcus aureus,  Escherichia  coli,  Salmonella  enterica ,  dan bakteri pembusuk seperti Alicyclobacillus acidoterrestris,  Bacillus  spp.,  Paenibacillus  spp., Geobacillus stearothermophilus, Brochothrix thermosphacta dan Staphylococcus  carnosus [20]. Enterocin yang dihasilkan oleh E. faecium isolat dari susu sapi memiliki sifat antagonis terhadap B. cereus [5]. Enterocin CE5-1 dari Enterococcus faecium CE5- 1  dapat  menghambat  pertumbuhan Bacilli,  Listeria, Staphylococci dan Enterococcus yang  resisten terhadap  antibiotik  vancomycin  sehingga  dapat digunakan  sebagai  antimikroba  untuk  mengontrol mikroba  patogen  dan  pembusuk  makanan  [12]. Enterococcus  faecalis A-48-32  yang  menghasilkan Enterocin-48  dapat  menghambat  pertumbuhan S.
aureus dan B.  cereus [21].  Enterocin Enterococcus faecalis KT11  mampu  menghambat  pertumbuhan bakteri  Gram  positif  dan  Gram  negative  seperti Klebsiella  pneumoniae , Bacillus  subtilis NRRL- NRS744, Pseudomonas  aeruginosa , Staphylococcus aureus dan Staphylococcus epidermidis [22]. Enterocins Enterococcus durans
MF5 dapat
menghambat pertumbuhan Shiga-like toxin-producing Escherichia  coli  (STEC)  [23]  dan  enterocin  K2B1 yang  dihasilkan  oleh E.  faecalis K2B1  dapat menghambat pertumbuhan S. aureus , B. cereus dan P. aeruginosa [8].  Beberapa  jenis  enterocin  serta pemanfaatannya  dalam  bidang  industri  dapat  terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Enterosin yang digunakan sebagai pengawet pangan Bakteriosin Strain yang dihambat Pemanfaatan Enterocin A&B Listeria monocytogenes Keju Enterocin L50A/B L. monocytogenes Keju Enterocin A5-48 Bacillus cereus Keju keras bebas lemak Enterocin A5-48 Staphylococcus aureus Skim milk dan keju lunak Enterocin 13 Lactobacillus Sosis kering fermentasi (Spanyol) Enterocin CCM 4231 Staphylococcus aureus Sosis kering fermentasi (Spanyol) Enterocin A & B Lactobacillus innocua Sosis kering fermentasi Enterocin A & B Lactobacillus sakei Daging babi yang dimasak Enterocin A L. monocytogenes Keju Sumber: [9]
Penggunaan genus Enterococcus sebagai probiotik  dan  biopreservatif  merupakan  topik  yang sensitif dalam bidang mikrobiologi dan biotekhnologi. Hal  ini  dikarenakan E.  faecalis dan E.  faecium pada kondisi bakterimia dapat menyebabkan infeksi saluran kemih.  Selain  itu,  meningkatnya  insiden  resistensi antibiotik  terhadap  vancomicin  menjadi  hal  yang utama  untuk  membatasi  aplikasi  bakteri  tersebut sebagai probiotik. Namun, beberapa studi menyebutkan bahwa infeksi saluran kemih oleh genus Enteroccus  umumnya  hanya  terjadi  pada  kasus immune  compromised dan  juga  kasus  ini  hanya ditemukan  pada Enterococcus yang  telah  resisten terhadap vancomicin [24,25]. BAL hemolysisi gamma (  )  dan  menghasilkan  bakteriosin  mengindikasikan bahwa  bakteri  tersebut  bersifat  aman  dan  dapat digunakan  sebagai  probiotik  maupun  biopresevatif [26]. Enterococcus dikaitkan  dengan  beberapa fermentasi makanan tradisional dan saat ini digunakan dalam beberapa formulasi suplemen makanan. Selain itu, Enterococcus banyak  digunakan  sebagai  nutrisi unggas,  tetapi  beberapa  produk  farmasi  juga mengandung genus ini sebagai probiotik bagi manusia dalam  terapi  klinis  [27].  Genus Enterococcus yang dijadikan  sebagai  probiotik  yaitu E.  faecium yang diaplikasikan  untuk  manusia  dan  hewan  serta E. faecalis yang hanya diaplikasikan untuk manusia.

## 3. Kesimpulan
Enterococcus adalah salah satu genus BAL dan menghasilkan  senyawa  antimikroba  yang  disebut enterocin.  Enterocin  ini  dapat  digunakan  sebagai
probiotik,  antimikroba  dan  biopreservatif  sehingga mengurangi  kebergantungan  pada  antibiotik  dan pengawet kimiawi.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terima  kasih  kepada  Fakultas  Farmasi Universitas  Halu  Oleo  atas  dukungan  dan  bantuan dalam pelaksanaan penelitian ini.

## Daftar Pustaka
[1] Bharal A. & V. K. Sohpal. 2013. Evaluation of Antimicrobial  Activity  of  Bacteriocin  ( L. acidophilus )  Against  Human  Patogenic  And Food Born Microorganisms. Int. J. Innov. Res. . Sci. 2 ( 9) : 4221 – 4225.
[2] Arabestani,  M.  R.,  S.  M.  Mousavi  &  M.  Y. Alikhani.  2014.  Review  :  Bacteriocins  As  The Alternatives  Antibiotics. Avicenna  J.  Clin. Microbiol. Infec . 1 (2) : 1-2.
[3] Perez,  R.  H.,  M.  T.  M.  Perez  &  F.  B.  Elegado. 2015. Bacteriocins from Lactic Acid Bacteri : A Review  of  Biosynthesis,  Mode  of  Action, Fermentative Poduction, Uses and Prospects. Int. J. Philipine Sci. Technol . 8 (2) : 61 - 67.
[4] Dunne,  C.,  L.  O’Mahony,  L.  Murphy,  G. Thornton,  D.  Morrissey,  S.  O’Halloran,  M. Feeney,  S.  Flynn,  G.  Fitzgerald,  C.  Daly,  B. Kiely,  G.  C  O’Sullivan,  F.  Shanahan  &  J.  K. Collins.  2001.  In  Vitro  Selection  Criteria  For Probiotic Bacteria of Human Origin : Correlation
With in Vivo Findings. Am J. Clin Nutr . 73 : 386
- 392.
[5] Soria  &  Audisio,  2014.  Inhibition  of Bacillus cereus Strains  by  Antimicrobial  Metabolites from Lactobacillus  johnsonii CRL1647  and Enterococcus  faecium SM21. Probiotics  & Antimicrob. Prot. 6  :208–216.
[6] Maky,  M.  A.,  N.  Ishibashi,  T.  Zendo,  R.  H. Perez,  J.  R.Doud,  M.  Karmi  &  K.  Sonomoto. 2015.  Enterocin  F4-9,  a  Novel  O-Linked Glycosylated Bacteriocin. Appl. Environ. Microbiol . 81 (14): 4819-4826.
[7] Alang, H., J. Kusnadi, T. Ardyati & Suharjono. 2019.  Studi  Potensi  dan  Gen  Penyandi Bakteriosin  Bakteri Asam  Laktat  dari  Susu Kerbau Belang ( Bubalus bubalis l.) Tana Toraja Sebagai  Kandidat  Probiotik.  Program  Doktor Biologi,  Jurusan  Biologi,  Fakultas  Matematika Dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam,  Universitas Brawijaya. Disertasi.
[8] Alang, H., J. Kusnadi, T. Ardyati & Suharjono. 2020.  Optimization  and  Characterization  of Enterocin Enterococcus  faecalis K2B1  Isolated from  Toraja’s  Belang  Buffalo  Milk,  South Sulawesi, Indonesia. Biodiversitas Vol. 21 (3) : 1236-1242
[9] Cisneros,  A.  Y.  M.,  T.R.  Sainz  Espunes, C.Wacher, F. J. Fernandez & E. Ponce-Alquicira. 2011. Enterocins: Bacteriocins with Applications in  the  Food  Industry  Science  against  Microbial Patogens: Communicating Current Research and Technological  Advances.  A.  Méndez-Vilas (Ed.). 1330-1341.
[10] Horvath  P.,  A.  C.  Coûté-Monvoisin,  D.  A. Romero,  P.  Boyaval,  C.  Fremaux  &  R. Barrangou.  2009.  Comparative  Analysis  of CRISPR Loci in Lactic Acid Bacteria Genomes. Int. J. Food Microbiol . 131:62-70.
[11] Salminen, M. K., S. Tynkkynen, H. Rautelin, M. Saxelin,  M.  Vaara,  P.  Ruutu,  S.  Sarna,  V. Valtonen  &  A.  Jarvinen.  2002. Lactobacillus
Bacteremia During a Rapid Increase in Probiotic Use of Lactobacillus rhamnosus GG in Finland. Clin. Infec. Dis . 35 (10): 1155-1160
[12] Saelim,  K.,  S.  Kaewsuwan,  A.Tani,  &  S. Maneerat.  2015.  Physical,  Biochemical  and Genetic  Characterization  of  Enterocin  CE5-1 Produced  by Enterococcus  faecium CE5-1 Isolated  From  Thai  Indigenous  Chicken Intestinal Tract. Songklanakarin J. Sci. Technol . 37 (3), 299-307.
[13] Banwo,  K.,  A.  Sanni  &  H.  Tan.  2012. Technological Properties and Probiotic Potential of Enterococcus  faecum strain  Isolated  from Cow Milk. J. Appl. Microbiol . 114: 229-241.
[14] Allameh,  S.  K.,  E.  Ringo,  F. M.  Yusoff,  H.  M. Daud  &  A.  Ideris.  2014.  Properties  of
Enterococcus faecalis , a New Probiotic Bacterium  Isolated  From  the  Intestine  of Snakehead Fish ( Channa striatus Blosch). Afr. J.
Microbiol. Res . 8 (22): 2215-2222
[15] Kimoto, J. Y., E. G. Awji, N. H. Park, J. Y. Park, J. C. Kim, S.P. Lee, J. W. Suh & S. C. Park. 2017. Probiotic Properties and Adsorption of Enterococcus  faecalis PSCT3-7  to  Vermiculite.
J. Vet. Sci . 18 (1): 95-99.
[16] Adnan, M., M. Patel & S. Hadi. 2017. Functional and  Health  Promoting  Inherent  Attributes  of Enterococcus hirae  F2  as  a  Novel  Probiotic Isolated  from  the  Digestive  Tract  of  the Freshwater Fish Catla catla . PeerJ.5: 2-25.
[17] Sim,  I.,  Keun-Tae  Park,  Gayeung  Kwon,  Jong- Ho  Koh,  and  Young-Hee  Lim.  2018.  Probiotic Potential of Enterococcus faecium Isolated from
Chicken Cecum with Immunomodulating Activity and Promoting Longevity in Caenorhabditis elegans. J. Microbiol. Biotechnol . 28(6), 883–892.
[18] Suvorov,  A.,  E.  Ermolenko,  G.  Alechina,  A. Chernysh,  A.  Karaseva  &  F.  Di  Pierro.  2018. Enterococcus as  probiotics:  what  is  the advantage? Nutrafoods . 1:17-25.
[19] Togay,  S.  O.,  M.  Ay,  O.  Guneser  &  Y.  K. Yuceer.  2016.  Investigation  of  Antimicrobial Activity  and entA and entB Genes  in Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis strains  Isolated  from  Naturally  Fermented Turkish White Cheeses. Food Sci. Biotechnol . 25 (6) : 1633-1637.
[20] Burgos, M.J.G., Rubén Pérez Pulido , María del Carmen López Aguayo ,  Antonio Gálvez ,* and Rosario Lucas. Review The : Cyclic Antibacterial Peptide Enterocin AS-48:
Isolation,  Mode  of  Action,  and  Possible  Food Applications. Int. J. Mol. Sci. 2014, 15, 22706- 22727.
[21] Ananoua,  S.,,  Silvia  Rivera,  Maria  Isabel Madrid,  Mercedes  Maqueda,  Manuel  Martínez- Bueno  &  Eva  Valdivia.  2018.  Application  of enterocin  AS-48  as  biopreservative  in  eggs  and egg  fractions:  Synergism  through  lysozyme. Food Sci & Technol. 89: 409-417.
[22] Abanoz,  H.  Seval  &    B.  Kunduhoglu.  2018. Antimicrobial Activity of a Bacteriocin
Produced by Enterococcus faecalis KT11 against Some Patogens and Antibiotic-Resistant Bacteria. Korean J. Food Sci. An. 38(5):1064~1079
[23] Tosoni,  N.  F.  Hugo    Felix    Perini,      Márcia Regina  Terra,   Marly  Sayuri  Katsuda,   Márcia Cristina  Furlaneto, &   Luciana  Furlaneto  Maia.
2019.  Antimicrobial  Activity  of  Enterocin
Obtained  from Enterococcus  durans on  Shiga- like  toxin-Producing Escherichia  coli . Ciência Rural, Santa Maria . Vol. 49 (9):1-6.
[24] Bohle, L. A., E. M. Faergestad, E. Veiseth-kent, H.  Steinmoen,  I.  F.  Nes,  V.  Gh-eijsink  &  g. Mathiesen.  2010.  Identification  of  Proteins
Related to The Stress Response in Enterococcus faecalis V583 Caused by Bovine Bile. Proteome Science . 8 (37) : 1-12.
[25] Araujo, T. F. & C. D. L. F. Ferreira. 2013. The Genus Enterococcus As  Probiotic:  safety Concerns. Braz. Arch. Biol. Technol . 56 (3): 457 – 466.
[26] Karthikeyan, V. & S. W. Santosh. 2009. Isolation and  Partial  Characterization  of  Bacteriocin Produced From Lactobacillus plantarum . Afr. J. Microbiol Res. 3 (5) : 233 - 239.
[27] Batrinon  &  Anthimia.  2010.  The  Use  of  Lactic Acid  Bacteria  in  Probiotic  Bacteria.  Thei  of Athena.